舰船静电场防护技术发展综述

静电场防护已经成为当今舰船科学领域的一项重大课题,直接影响舰船在作战时的隐身性能。本文重点介绍舰船静电场产生的原因及其现状,分析影响舰船静电场的主要因素,给出了降低舰船静电场的方法,并论述目前针对舰船静电场防护的研究进展。主要从舰船自身的设计工艺、舰船的牺牲阳极阴极保护优化、外加电流阴极保护技术优化、外加补偿电流法等方面出发,探讨对舰船静电场防护的方法,最终得出外加补偿电流法是对舰船静电场防护效果最好的结论。     

舰船静电场防护技术发展综述

静电场防护已经成为当今舰船科学领域的一项重大课题,直接影响舰船在作战时的隐身性能。本文重点介绍舰船静电场产生的原因及其现状,分析影响舰船静电场的主要因素,给出了降低舰船静电场的方法,并论述目前针对舰船静电场防护的研究进展。主要从舰船自身的设计工艺、舰船的牺牲阳极阴极保护优化、外加电流阴极保护技术优化、外加补偿电流法等方面出发,探讨对舰船静电场防护的方法,最终得出外加补偿电流法是对舰船静电场防护效果最好的结论。     

对舰船水下电场的初步探索

舰船水下电场是舰船固有的物理场之一。本文通过对舰船水下电场的研究、分析,认为舰船水下电场主要成份是由于阴极保护和外加电流保护时引起的。此外,在舰船航行时还会产生低频甚低频电磁场,这种电磁场传播得很远,可以被探测到。最后,对电场应用作了简单论述。     

舰船电场隐身技术

由于电场探测跟踪技术的发展和电场引信水雷的存在，研究舰船的电场隐身技术具有极其重要的军事意义。介绍了舰船腐蚀防护静电场、轴频电场、工频电场等不同类型舰船电场产生的原因，并阐述了国外为减少舰船电场所采取的防护措施：如利用有限元和边界元的ICCP系统计算机辅助设计，使得在有效保护船体的前提下，舰船的防护电场降至最低；采用电场防护系统及电磁保护结构工艺等措施来尽量消除已形成的舰船电场等。从采用防护措施后舰船电场的减少效果可看出加强舰船电场隐身技术研究的必要性。     

两种控制方式下主动轴接地装置的性能对比分析

可满足防腐和电场防护要求的主动轴接地装置已在舰船上得到了广泛应用。本文在理论推导的基础上解释了舰船轴系低频电流信号产生原因,分析了主动轴接地装置采用的基于检测轴电流补偿和基于检测轴—船体电势补偿两种控制方式的原理,并对两种方式进行性能对比分析,指出两种方式的优缺点,以指导主动轴接地装置设计。     

外加电流补偿方法静电场抑制效果研究

在深入研究外加电流补偿方法基础上,分析了补偿阳极位置、补偿阳极输出电流对静电场抑制效果的影响,结合船模试验验证了分析结论.试验结果表明,补偿阳极位置应尽量靠近螺旋桨,才能保证补偿电流对静电场的抑制效果;补偿阳极输出电流增加到一定程度时,静电场抑制效果最佳.     

舰船轴频电场的实验验证

阐述了海水中舰船极低频电场的产生机理,并利用船模在实验室实际测量了腐蚀电流和外加防腐电流经螺旋桨转动的调制后在海水中产生的极低频电场.测量结果表明,由不同金属制成的船壳和螺旋桨之间的腐蚀电流和防腐电流经螺旋桨转动的调制后,在海水中会产生以螺旋桨转动频率为基频以及高达几百赫兹的谐波的极低频电场,成为舰船的一个重要目标特性.     

基于有限元分析的舰船轴电流仿真研究

船体由于腐蚀会产生腐蚀电流,腐蚀回路中的轴电流反映了舰船电场的大小。明确了轴电流的等效电路,建立舰船有限元模型,利用ANSYS软件求解分析了轴电流的大小,分析了轴电流等效电路的各主要参数。轴电流等效电路可用于舰船电场预测和阴极保护设计等。     

稳恒电场发生器的研究与设计

电场测量是舰船水下电场定位、识别、防护与评估的基础,而电场测量设备的校准则离不开稳恒电场,本文根据电流连续性定理和均匀无源介质中的的稳恒电场的拉普拉斯方程设计了一款稳恒电场发生器,分析了产生气体的金属电极反应对产生的稳恒电场的影响,并用有限元分析软件分析了通过活动电极微调稳恒电场的方法,讨论了如何实现外部工频干扰电场的屏蔽以及如何应用稳恒电场发生器校准电场测量设备。     

舰船水下低频电场及其防护

舰船电场和低频电场已经被用作水中制导武器引信的信号源，舰船电场分为静电场和交变电场，静电场由不同的金属在海水中构成的腐蚀原电池或进行船体水下部分防腐蚀所采取的防腐措施等原因造成，由螺旋桨轴的转动引起的调制作用产生了交变低频电场，现主要讨论采用主动轴接地和有源电场补偿方式对交变低频电场信号的控制。     

SOA在海战场综合电子信息系统中应用的构想

分析了海战场综合电子信息系统新的发展需求,提出了采用面向服务软件体系结构开发海战场综合电子信息系统软件的思想,并对之进行了分析比较,最后给出了海战场综合电子信息系统体系结构向SOA迁移的策略。     

深海中垂直静态电偶极子电位及电场分析

通过建立电场在深海环境下的空气-海水两层模型,采用镜像法,得到深海模型中垂直静态电偶极子的电位和电场分布解析表达式,在此基础上,进行电位和三分量电场仿真计算,分析了两层模型下垂直静态电偶极子的电位、电场强度的分布特性,得到它们随海水深度变化的规律。     

基于两个特殊电场平面的目标定位技术

针对水下目标物理特性被人为削弱或消除所造成的目标定位困难的问题,根据求解的混合电偶极子在海水中的电场分布的解析表达式,从理论上证明混合电偶极子的电场分布中两个具有重要实际意义的电场平面的客观存在,即电场垂直分量的过零面以及电场水平分量的极值面;并采用电磁场有限元分析软件Ansoft进行仿真,仿真结果与理论推导结果吻合,表明两个特殊平面的理论推导是正确的,可为利用这两个特殊电场实现目标定位奠定基础。     

新一代航母电力推进系统技术展望

使用燃气轮机、柴油等常规动力的新型航母综合全电力推进系统是一个柔性的电力配电和先进的推进系统。其平台优势体现于缩短航母建造周期,降低整个生命周期费用,满足现代高能电子武器装备和飞机电磁弹射系统等甲板设备对电力质量和功率水平的要求,极大地提升了航母使命效率,减少了有害辐射等。全综合电力推进系统是一个全新的开放型系统,易于未来新技术、新设备“无缝”接入。     

从电动三位四通阀的研发谈提高船用设备国产化率

电动三位四通阀是货船在装卸货物和作业时调整船舶横倾的专用设备,过去都是从国外订购。为使该设备能立足国内,我国从1992年开始研发,1993年制成样机,1994年成功应用于一些实船上,取代进口设备。文章总结了研制经验,望能对国内同仁们有一定启示和参考作用,以共同加速船舶设备配套国产化率。     

国外核动力航母电力系统分析

核动力航母电力系统容量大、负载多、安全性要求严格等特点,对电力系统的设计提出了很高的要求。本文从国外核动力航母电力系统的电站配置、电制选择、电网结构、应急电力系统配置等方面,分析核动力航母电力系统的配置特点及设计原则。     

电力推进作业船电控系统的改造

文章介绍了按照海船规范要求及设计任务,成功地完成了1艘电力推进工作船的电控系统改造工作。试验结果表明新电控系统大大提高了船舶的可靠性、安全性与兼容性,完整恢复实船功能并保持原有操作习惯。     

港口散粮工程电气系统的特点及应注意的问题

结合大连港大窑湾码头已建成的2个散粮专用泊位在电气系统设计和施工中出现的问题,对港口散粮工程电气系统的特点及应注意的问题作一阐述。     

从新概念高能武器上舰谈发展全电力战舰的必要性

介绍了当今出现的几种典型新概念高能武器的现状及其装舰的关键技术,并由此出发提出问题的解决方法,进而指出发展全电力舰非常必要。     

海洋工程船舶推进电动机要求分析

采用综合电力推进系统已成为船舶推进发展的趋势,推进电动机为综合电力推进系统重要设备之一,其性能的好坏直接影响整个船舶的性能。本文通过对海洋工程船舶推进电动机的基本要求和规范要求进行分析,为推进电动机的设计、制造提供参考。